Системы автоматизированные информационно-измерительные "Энергосфера"

Назначение

Системы автоматизированные информационно-измерительные «Энергосфера» (далее по тексту - АИИС) предназначены для автоматизированных измерений электрической энергии и мощности, тепловой энергии, температуры, давления, расхода и массы энергоносителей (воды, перегретого и насыщенного пара, сухих и влажных технологических газов, в том числе: сжатого воздуха, природного газа, кислорода, углекислого газа, газовых конденсатов, широкой фракции легких углеводородов).

Описание

Принцип действия АИИС заключается в преобразовании результатов измерений физических величин, получаемых с компонентов уровней информационно-измерительных комплексов (далее по тексту - ИИК), информационно-вычислительных комплексов энергоустановок (далее по тексту - ИВКЭ), в информационные измерительные сигналы и передачи на уровень информационно-вычислительного комплекса (далее по тексту - ИВК).

АИИС представляют собой проектно-компонуемые изделия, вид и количество измерительных каналов (далее по тексту - ИК) которых определяется конкретным проектом.

Конструкция измерительного канала включает в себя компонент из ИИК и/или ИВКЭ с уровнем ИВК.

Все значения измеренных величин с ИИК и ИВКЭ на ИВК поступают в цифровом виде.

В состав ИИК входят:

- счетчики электрической энергии;

- приборы учета тепловой энергии и энергоносителей.

Для счетчиков электрической энергии: первичные токи и напряжения преобразуются измерительными преобразователями (измерительные трансформаторы тока и напряжения (далее по тексту - ТТ и ТН)) в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. В счетчике мгновенные значения аналоговых сигналов преобразуются в цифровой код. По мгновенным значениям силы и напряжения электрического тока счетчики вычисляют мгновенные значения активной и реактивной мощности, а также значения активной и реактивной энергии на интервалах времени.

Приборы учета тепловой энергии и энергоносителей, включающие тепловычислители, расходомеры и термодатчики, измеряют параметры теплоносителя, транспортируемого по трубопроводам, с последующим расчетом тепловой энергии и количества теплоносителя. Выходные электрические сигналы от датчиков параметров теплоносителя (расход, объем, температура, давление) поступают в тепловычислитель, где осуществляется их преобразование в значения соответствующих физических величин и производится вычисление тепловой энергии и количества теплоносителя.

В состав ИВКЭ входят:

- устройства сбора и передачи данных (далее по тексту - УСПД) или промконтроллеры (компьютеры в промышленном исполнении);

- каналообразующая аппаратура приема-передачи данных.

ИВК обеспечивает автоматизированный сбор, обработку и хранение результатов измерений, полученных с компонентов ИВКЭ или ИИК, автоматическую диагностику состояния средств измерений, подготовку и рассылку отчетов в различных форматах.

В состав ИВК входят:

- сервер;

- набор программных компонентов;

- автоматизированные рабочие места (далее по тексту - АРМ) пользователей: программно-технические средства для администрирования, диагностики компонентов АИИС, отображения полученных данных, составления отчетной документации;

- каналообразующая аппаратура приема-передачи данных;

- компоненты управления системой обеспечения единого времени (далее по тексту -СОЕВ).

Таблица 1 - Компоненты уровней АИИС

СОЕВ представляет собой функционально-объединенную совокупность программнотехнических средств измерений и синхронизации времени в АИИС.

Источником синхронизации часов компонентов АИИС может быть УСПД в составе которого имеется ГЛОНАСС/GPS модуль (приемник сигналов точного времени от спутников глобальных систем позиционирования), так и сервер системы, выполняющий корректировку своего времени по сетевым протоколам от источников точного времени, перечисленных в таблице 1 на уровне ИВКЭ).

АИИС периодически (согласно программным настройкам) выполняет сравнение показаний часов компонентов системы и источника синхронизации.

При обнаружении отклонений в показаниях текущего времени источника синхронизации и компонентов системы, превышающих нормированное значение, выполняется синхронизация текущего времени компонентов АИИС с часами источника синхронизации, при этом учитываются временные характеристики линии связи. События коррекции времени отражаются в журнале событий АИИС.

АИИС выполняет следующие основные функции:

- периодический и/или по запросу сбор результатов измерений;

- периодический и/или по запросу сбор данных о состоянии средств измерений;

- коррекцию и синхронизацию текущего времени компонентов АИИС;

- автоматизированное и/или  по запросу управление состояниями объектов

автоматизации;

- хранение полученных данных об измеренных величинах с настраиваемой глубиной хранения;

- автоматизированное и/или по запросу резервирование баз данных;

- создание и редактирование структуры объекта учета и пользовательских расчетных схем;

- предоставление пользователям информации о параметрах объекта учета в виде мнемосхем, таблиц, графиков, журналов событий и отчетов;

- автоматизированную и/или по запросу подготовку и/или отправку данных в различных форматах внешним организациям (пользователям информации);

- конфигурирование и настройку параметров АИИС;

- диагностику и мониторинг функционирования всех компонентов АИИС и программного обеспечения.

В АИИС применяется комплекс мер для защиты программного обеспечения (далее по тексту - ПО) и данных от несанкционированного доступа: регистрация в памяти АИИС всех событий, связанных с изменениями параметров настройки, коррекциями данных и времени, использование программно-технических средств разграничения параметров доступа к данным, паролей, электронно-цифровой подписи.

Информационный обмен в АИИС осуществляется по интерфейсам и протоколам передачи данных устройств, указанных в таблице 1.

Заводской номер в формате цифро-буквенного обозначения указывается в формуляре и наносится на корпус серверов баз данных с программным обеспечением методом шелкографии. Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.

Программное обеспечение

Набор программных компонентов АИИС состоит из системного программного обеспечения и специализированного программного пакета.

Системное программное обеспечение состоит из:

- серверная ОС: Linux-подобная ОС (не ниже «Альт Сервер 10», «Astra Linux Special Edition 1.7»), «РЕД ОС» (не ниже 7.3) или MS Windows (не ниже «Windows Server 2012»);

- система управления базами данных (далее по тексту - СУБД): PostgreSQL (не ниже V 11 или из дистрибутива ОС), Postgres Pro (не ниже V 11) или MS SQL Server (не ниже «SQL Server 2005 SP4»);

- пользовательская ОС: Linux-подобная ОС (не ниже «Альт Рабочая станция 10», «Astra Linux Special Edition 1.7»), «РЕД ОС» (не ниже 7.3) или MS Windows (не ниже «Windows 8.1» 64-разрядная).

Специализированный программный пакет представляет собой программный комплекс (далее по тексту - ПК) «Энергосфера».

ПК «Энергосфера» позволяет собирать и обрабатывать данные, поступающие со счетчиков и УСПД.

Метрологически значимой частью специализированного программного пакета АИИС является библиотека libpso_metr.so - для Linux-подобных ОС и pso_metr.dll - для OC MS Windows. Данная библиотека выполняет функции синхронизации, математической обработки информации, поступающей от приборов учета, и является неотъемлемой частью АИИС.

Идентификационные данные метрологически значимой части, вычисленные с помощью алгоритма MD5, приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные метрологически значимой части

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

В таблицах 3 и 4 приведены метрологические и технические характеристики АИИС.

Таблица 3 - Метрологические характеристики АИИС

Пределы допускаемой относительной погрешности ИК электрической мощности и энергии, %:

J

Sw 1 =±1,1. sI+sU + SU+sU+sU о+su.c -У SCj                         (1)

V                                            j=1

где, SI - погрешность трансформатора тока (согласно ГОСТ 7746), %;

SU - погрешность трансформатора напряжения (согласно ГОСТ 1983), %;

SU - погрешность трансформаторной схемы подключения счетчика за счет угловых погрешностей ТТ 9j и ТН 9U, рассчитывается по формулам (1.1) и (1.2) для активной и реактивной энергии соответственно) %;

SU - погрешность из-за потери напряжения в линии присоединения счетчика к ТН;

Sc О. - относительная погрешность счетчика, %; .

Syc. - относительная погрешность УСПД (при его наличии в ИК), %;

SCj - дополнительная погрешность компонентов АИИС от j-й влияющей величины, %;

J - число влияющих величин.

Su =±0,029. yjuf + U2.   - Cos V                            (1.1)

cos v

Su = ±0,029. vu + UU .   7 s2n V                              (1.2)

sin V

где cosф - коэффициент мощности.

Таблица 4 - Технические характеристики АИИС

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист эксплуатационной документации на АИИС печатным способом.

Комплектность

Комплектность АИИС представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Комплектность АИИС

Сведения о методах измерений

приведены в р. 2 ПБКМ.421452.003 РЭ «Система автоматизированная информационноизмерительная «Энергосфера». Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Метрологическое обеспечение измерительных систем;

ГОСТ Р 8.585-2001 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования;

ПБКМ.421452.003 ТУ Системы автоматизированные информационно-измерительные «Энергосфера». Технические условия.